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氮添加对高寒草甸植被光合作用的影响

闫霜  张黎  
【摘要】:人类活动的加剧,特别是化石燃料的燃烧、农田生态系统氮肥的大量使用以及畜牧业的不断发展等因素,加大了生态系统氮素的输入水平。植物生长对大气中氮氧化物的浓度增加的响应已成为研究热点。本研究利用中国科学院海北高寒草甸生态系统定位研究站氮添加试验田,以异针茅(Stipa aliena)为研究对象,通过测定连续两年异针茅的叶氮含量、叶绿素含量、光合作用CO2响应曲线以及叶面积指数(LAI)等指标,研究了不同氮处理水平下异针茅叶片光合作用的响应规律,主要结论如下:(1)大气氮沉降增加会影响异针茅的叶片碳氮含量、叶绿素含量、光合速率以及群体LAI。随着施氮量的增加,植物叶片含氮量在低氮(LN)和高氮(HN)处理条件下呈上升趋势,在中氮(MN)处理条件下,不同年份的叶氮含量呈现一定的变异性。碳氮比的变化与叶氮含量的变化呈负相关。(2)不同年份的氮肥处理条件下,植物叶片的最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传输速率(Jmax)和丙糖磷酸传输速率(TPU)变化不同。2012年MN处理条件下的最大羧化速率和最大电子传输速率较对照降低了16.12%和0.23%,其他处理条件下光合参数值都有所增加。通过对植物的叶氮含量和最大羧化速率的统计分析发现二者具有很好的相关性。

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